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压缩空气储能地下内衬硐库泄漏率定义、计算与监测
1
作者
孙冠华
耿璇
+3 位作者
张金涛
江巍
曹雷年
朱鸿飞
《安全与环境工程》
北大核心
2025年第5期15-20,46,共7页
确保压缩空气储能地下内衬硐库的高密封性并有效控制气体泄漏率,是提高能量转化效率的关键。为精准评估储气库的泄漏情况,首先,将泄漏率定义为单位时间内泄漏的气体质量与储气库内初始气体质量的比值;然后,提出了一种基于气体状态方程...
确保压缩空气储能地下内衬硐库的高密封性并有效控制气体泄漏率,是提高能量转化效率的关键。为精准评估储气库的泄漏情况,首先,将泄漏率定义为单位时间内泄漏的气体质量与储气库内初始气体质量的比值;然后,提出了一种基于气体状态方程和实时监测数据的泄漏率计算方法;接着,为实现实时监测,设计了包含管道监测系统、库内监测系统和数据处理模块的综合系统,以实现数据的实时收集与处理;最后,利用计算流体力学模拟方法进行了对比验证,并开展了中试模型实验应用。结果表明:该计算方法在较小的误差范围内具有较高的可靠性,能够准确计算储气库实时的泄漏率;中试模型实验的成功应用验证了该计算方法和监测系统在实际操作中的有效性。研究可为提高储气库的密封性能提供理论依据。
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关键词
压缩空气储能
地下内衬硐库
泄漏率
监测系统
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职称材料
压缩空气储能地下内衬硐库密封堵头力学模型与优化设计
2
作者
屈杰
刘形林
+4 位作者
孙冠华
杨生彬
饶虎
于显杨
王娇
《安全与环境工程》
北大核心
2025年第4期24-33,共10页
地下内衬硐库是压缩空气储能系统的重要组成部分。由于施工期通道和运行期密封性的要求,任何地下内衬硐库都需要1个或多个密封堵头。密封堵头受力状态的复杂性使其选型和设计面临挑战。针对堵头和围岩之间的界面工程力学特性,采用理论...
地下内衬硐库是压缩空气储能系统的重要组成部分。由于施工期通道和运行期密封性的要求,任何地下内衬硐库都需要1个或多个密封堵头。密封堵头受力状态的复杂性使其选型和设计面临挑战。针对堵头和围岩之间的界面工程力学特性,采用理论分析和数值模拟方法,对4种典型结构形式的密封堵头进行了分析,并基于筛选出的抗力特性最佳的堵头,进一步开展了优化设计研究。结果表明:楔形堵头的抗力特性最佳,最有利于维持堵头与围岩界面之间的变形协调;楔形堵头前端倾角宜选择25°~40°,后端倾角可按围岩潜在破裂角公式计算;提出了基于极限平衡分析方法的堵头长度计算公式,该公式表明,楔形堵头所需长度由堵头直径、所受气压荷载和前后端倾角大小共同计算而得。研究成果可为地下内衬硐库密封堵头设计提供理论依据和实践指导。
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关键词
压缩空气储能
地下内衬硐库
密封堵头
优化设计
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职称材料
题名
压缩空气储能地下内衬硐库泄漏率定义、计算与监测
1
作者
孙冠华
耿璇
张金涛
江巍
曹雷年
朱鸿飞
机构
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程安全全国重点实验室
中国科学院大学
三峡大学土木与建筑学院
三峡库区地质灾害教育部重点实验室
大唐中宁能源开发有限公司
中国大唐集团科技创新有限公司
出处
《安全与环境工程》
北大核心
2025年第5期15-20,46,共7页
基金
湖北省自然科学基金(三峡创新发展联合基金)重点项目(2022CFD031)。
文摘
确保压缩空气储能地下内衬硐库的高密封性并有效控制气体泄漏率,是提高能量转化效率的关键。为精准评估储气库的泄漏情况,首先,将泄漏率定义为单位时间内泄漏的气体质量与储气库内初始气体质量的比值;然后,提出了一种基于气体状态方程和实时监测数据的泄漏率计算方法;接着,为实现实时监测,设计了包含管道监测系统、库内监测系统和数据处理模块的综合系统,以实现数据的实时收集与处理;最后,利用计算流体力学模拟方法进行了对比验证,并开展了中试模型实验应用。结果表明:该计算方法在较小的误差范围内具有较高的可靠性,能够准确计算储气库实时的泄漏率;中试模型实验的成功应用验证了该计算方法和监测系统在实际操作中的有效性。研究可为提高储气库的密封性能提供理论依据。
关键词
压缩空气储能
地下内衬硐库
泄漏率
监测系统
Keywords
compressed air energy storage
underground lined rock cavern
leakage rate
monitoring system
分类号
X937 [环境科学与工程—安全科学]
TK02 [动力工程及工程热物理]
TE972 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
压缩空气储能地下内衬硐库密封堵头力学模型与优化设计
2
作者
屈杰
刘形林
孙冠华
杨生彬
饶虎
于显杨
王娇
机构
中国科学院武汉岩土力学研究所
中国科学院大学
铜陵有色金属集团股份有限公司
中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司
出处
《安全与环境工程》
北大核心
2025年第4期24-33,共10页
基金
国家自然科学基金项目(12302507)
湖北省自然科学基金重点项目(2022CFD031、2024AFD361)。
文摘
地下内衬硐库是压缩空气储能系统的重要组成部分。由于施工期通道和运行期密封性的要求,任何地下内衬硐库都需要1个或多个密封堵头。密封堵头受力状态的复杂性使其选型和设计面临挑战。针对堵头和围岩之间的界面工程力学特性,采用理论分析和数值模拟方法,对4种典型结构形式的密封堵头进行了分析,并基于筛选出的抗力特性最佳的堵头,进一步开展了优化设计研究。结果表明:楔形堵头的抗力特性最佳,最有利于维持堵头与围岩界面之间的变形协调;楔形堵头前端倾角宜选择25°~40°,后端倾角可按围岩潜在破裂角公式计算;提出了基于极限平衡分析方法的堵头长度计算公式,该公式表明,楔形堵头所需长度由堵头直径、所受气压荷载和前后端倾角大小共同计算而得。研究成果可为地下内衬硐库密封堵头设计提供理论依据和实践指导。
关键词
压缩空气储能
地下内衬硐库
密封堵头
优化设计
Keywords
compressed air energy storage
underground lined rock caverns
sealing plug
optimization design
分类号
X93 [环境科学与工程—安全科学]
TU45 [建筑科学—岩土工程]
TK02 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
压缩空气储能地下内衬硐库泄漏率定义、计算与监测
孙冠华
耿璇
张金涛
江巍
曹雷年
朱鸿飞
《安全与环境工程》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
压缩空气储能地下内衬硐库密封堵头力学模型与优化设计
屈杰
刘形林
孙冠华
杨生彬
饶虎
于显杨
王娇
《安全与环境工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
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